LAMINOIR CIRCULAIRE AVEC ROULEAU DE CONFORMATION

Description

[0001] L'invention a trait à un laminoir circulaire utilisé pour la conformation de pièces annulaires, telles que des ébauches de poulie ou de roue en métal forgé ou d'autres pièces similaires.

[0002] Il est connu, par exemple de FR-A-2 014 080 d'utiliser un laminoir circulaire à quatre rouleaux pour la conformation de pièces annulaires. Deux rouleaux cylindriques sont utilisés pour façonner respectivement les faces radiales externe et interne de la pièce annulaire, alors qu'une paire de rouleaux coniques est utilisée pour façonner les faces frontales de la pièce. Des moteurs électriques sont utilisés pour entraîner en rotation certains au moins de ces rouleaux. Ces rouleaux doivent être déplacés les uns par rapport aux autres, ceci afin de tenir compte des variations dimensionnelles de la pièce au cours de son laminage et afin d'exercer les efforts de conformation de ses faces internes, externes ou frontales. Pour ce faire, on utilise des vérins hydrauliques qui permettent de développer des efforts importants sur des courses d'amplitude relativement faibles. L'utilisation de tels vérins impose de maintenir en fonctionnement une centrale hydraulique et de piloter des distributeurs de répartition de l'huile d'actionnement des vérins. Ceci nécessite des vérifications périodiques et des opérations de maintenance relativement complexes. Les fuites d'huile ne peuvent pas être exclues, ce qui induit des risques d'incendie.

[0003] C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention proposant un laminoir circulaire dont le fonctionnement est fiabilisé et dont la maintenance peut être allégée, sans nuire à la qualité du laminage obtenu ni à la robustesse du laminoir.

[0004] A cet effet, l'invention concerne un laminoir circulaire pour la conformation de pièces annulaires, ce laminoir comprenant une paire de rouleaux, respectivement interne et externe, aptes à façonner les faces radiales interne et externe d'une pièce, ainsi qu'une paire de rouleaux coniques, respectivement supérieur et inférieur, aptes à façonner les faces frontales de cette pièce. Ce laminoir comprend également des moyens de déplacement de certains au moins de ces rouleaux par rapport à un châssis. Ce laminoir est caractérisé en ce que les moyens de déplacement d'au moins un des rouleaux comprennent au moins un pignon et au moins une crémaillère solidaire d'un organe de déplacement du rouleau, en ce que le pignon est entraîné en rotation par l'arbre de sortie d'un moto-réducteur électrique monté sur un support articulé par rapport au châssis autour de l'axe de rotation du pignon et en ce que des moyens d'amortissement sont prévus pour amortir le pivotement du support autour de son axe d'articulation.

[0005] Grâce à l'invention, la transmission d'effort entre le moto-réducteur électrique et le rouleau de façonnage ou de conformation est obtenue de façon fiable, y compris sous forte charge, grâce à l'utilisation d'une liaison de type pignon/crémaillère. En outre, le fait que le moto-réducteur est monté sur un support articulé par rapport au châssis du laminoir permet que, en cas d'irrégularité de la surface avec laquelle interagit le rouleau, la surcharge transitoire transmise à la crémaillère du fait de cette irrégularité peut être reportée sans dommage vers le pignon, alors que celui-ci tend à tourner dans un sens opposé à celui normalement imposé par le moto-réducteur. Il en résulte un couple résistant important au niveau du pignon, ce couple pouvant être absorbé du fait du pivotement du support autour de l'axe de rotation du pignon et par rapport au châssis du laminoir. Les moyens d'amortissement permettent d'absorber l'énergie correspondante, sans sollicitation trop importante du moto-réduteur.

[0006] Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel laminoir peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

• Le rouleau conique supérieur est monté sur un chariot déplaçable selon une direction verticale et sur lequel est fixée la crémaillère, l'ensemble pignon/crémaillère étant apte à exercer sur le chariot un effort vertical dirigé vers le rouleau conique inférieur, ce qui permet une conformation efficace des faces frontales de la pièce à traiter.
• Le rouleau interne est monté sur un chariot déplaçable selon une direction horizontale et sur lequel est fixée la crémaillère, l'ensemble pignon/crémaillère étant apte à exercer sur le chariot un effort horizontal dirigé vers le rouleau cylindrique externe, ce qui permet de conformer efficacement les faces interne et externe de la pièce à traiter.
• Le chariot qui supporte le rouleau porte au moins deux crémaillères en prise chacune avec un pignon, chaque pignon étant entraîné en rotation par l'arbre de sortie d'un moto-réducteur électrique monté sur un support indépendant articulé sur le châssis autour de l'axe de rotation du pignon, en ce que les axes de rotation des pignons sont parallèles entre eux, alors que des moyens d'amortissement du pivotement de chaque support sont prévus. Le fait que le chariot porte deux crémaillères permet de répartir les efforts transmis entre les moto-réducteurs et le rouleau, en équilibrant ceux-ci.

• Le laminoir comprend également au moins un rouleau de suivi et de centrage de la surface radiale externe de la pièce à traiter, alors que chaque rouleau de centrage est monté sur un bras mobile solidaire d'un premier pignon en prise avec un deuxième pignon, que le deuxième pignon est entraîné par l'arbre de sortie d'un moto-réducteur électrique monté sur un support articulé par rapport au châssis autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du pignon et que des moyens d'amortissement sont prévus entre le support et le châssis pour amortir le pivotement du support autour de son axe d'articulation. En d'autres termes, le déplacement des rouleaux de suivi est obtenu d'une façon comparable au déplacement des rouleaux de conformation.
• Le laminoir comprend des moyens de détection du pivotement du support par rapport au châssis, ces moyens étant aptes à fournir à une unité électronique de commande du laminoir un signal représentatif de ce pivotement. La prise en compte de ce signal permet d'adapter le fonctionnement du laminoir, notamment la vitesse d'entraînement en rotation du ou des rouleau(x) concerné(s), pour tenir compte d'une irrégularité de surface résultant dans le pivotement du support. Dans ce cas, on peut prévoir que l'unité électronique peut piloter deux moto-réducteurs en fonction des signaux reçus des moyens de détection de façon à assurer un fonctionnement coordonné des moyens de déplacement d'au moins un des rouleaux.
• Les moyens d'amortissement comprennent une tige reliée au support et solidaire d'un piston mobile à l'intérieur d'un corps lui-même solidaire du châssis, en définissant une chambre de volume variable qui contient un organe élastiquement déformable par compression. Dans ce cas, les moyens de détection sont avantageusement aptes à détecter un déplacement de la tige par rapport au corps. On peut, en outre, prévoir que l'organe élastiquement déformable disposé dans la chambre de volume variable est un empilement de rondelles Belleville.

[0007] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un laminoir conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 est une représentation en perspective d'un laminoir conforme à l'invention ;
• la figure 2 est une vue de côté du laminoir de la figure 1 lorsque celui-ci est en cours de laminage d'une bride annulaire ;
• la figure 3 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne III-III à la figure 2 de la partie supérieure du laminoir qui est représenté dans la configuration de la figure 1, c'est-à-dire à vide ;
• la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV à la figure 3;
• la figure 5 est une vue de côté, dans le même sens que la figure 2, de certains éléments d'entraînement de parties mobiles du laminoir des figures 1 à 4;
• la figure 6 est une vue en perspective, selon un angle opposé à celui de la figure 5, de la partie supérieure de la cage axiale visible à la figure 5 ;
• la figure 7 est une vue de dessus du laminoir des figures 1 à 6 ; et
• la figure 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII à la figure 2 et
• la figure 9 est une vue en perspective analogue à la figure 1, selon un autre angle.

[0008] Le laminoir 1 représenté sur les figures 1 à 7 comprend un châssis principal 2 sur lequel est montée une cage radiale 3 fixe par rapport au châssis 2 ainsi qu'une cage axiale 4 mobile parallèlement à un axe longitudinal X₂ du châssis 2.

[0009] La cage 3 porte un rouleau 10 cylindrique à base circulaire monté tournant autour d'un axe vertical Z₁₀ et entraîné en rotation par un moteur électrique principal 11.

[0010] La cage 3 porte également un rouleau secondaire ou mandrin 12 monté tournant autour d'un axe Z₁₂ parallèle à l'axe Z₁₀ à l'intérieur d'une colonne 13 mobile, par rapport à une partie principale 31 de la cage 3, parallèlement à l'axe X₂. La colonne 13 est supportée par deux barres 14 et 15 aptes à coulisser par rapport à la partie 31, ainsi qu'il ressort des explications qui suivent. La cage 3 comprend également un plateau 16 qui définit un logement 17 de réception de l'extrémité inférieure du mandrin 12 lorsque la colonne 13 et le plateau 16 sont alignés verticalement, c'est-à-dire lorsque l'axe Z₁₂ passe par le centre du logement 17. Il est alors en effet possible d'abaisser le mandrin 12 pour l'engager partiellement dans le logement 17.

[0011] Le plateau 16 est supporté par deux barres 18 et 19 qui s'étendent parallèlement aux barres 14 et 15 et à l'axe X₂.

[0012] Le laminoir 1 comprend également un rouleau conique inférieur 20 supporté par la cage axiale 4 et entraîné en rotation par un moteur électrique 21. La cage 4 supporte également un rouleau conique supérieur 22 entraîné en rotation par un moteur électrique 23.

[0013] On note respectivement A₂₀ et A₂₂ les axes de symétrie et de rotation des rouleaux 20 et 21. Ces axes sont convergents et se rapprochent en direction de la cage radiale 3.

[0014] Lorsqu'une pièce à laminer 100 est en place dans le laminoir 1, comme représenté uniquement à la figure 2, cette pièce est soumise à des efforts de compression radiale F₁ et F₂ exercé respectivement par les rouleaux 10 et 12. Ces efforts F₁ et F₂ permettent de conformer respectivement la surface radiale externe 101 et la surface radiale interne 102 de la pièce 100. L'intensité de ces efforts dépend de l'intensité de deux efforts de traction T₁ et T₂ exercés respectivement sur la colonne 13 et sur le plateau 16 au moyen des barres 14, 15, 18 et 19 et dirigés vers la partie 31 de la cage radiale 3.

[0015] Le rouleau 20 est supporté par le châssis 41 de la cage axiale 4 avec son axe A₂₀ fixe par rapport à ce châssis. En d'autres termes, le rouleau 20 ne peut que tourner autour de l'axe A₂₀. Au contraire, le rouleau 22 est supporté par rapport au châssis 41 avec une possibilité de déplacement en translation verticale, parallèlement aux axes Z₁₀ et Z₁₂, comme représenté par la double flèche F₃ à la figure 2. Cette possibilité de déplacement vertical de l'axe A₂₂ permet au rouleau 22 d'exercer sur la face frontale supérieure 103 de la pièce 100 un effort F₄ dirigé vers le rouleau 20. Ceci a pour effet d'induire un effort de réaction F₅ du rouleau 20 sur la face frontale inférieure 104 de la pièce 100. Ainsi, en déplaçant plus ou moins le rouleau 22 dans le sens de la double flèche F₃, il est possible d'exercer, directement sur la face 103 et indirectement sur la face 104, un effort de conformation de ces faces.

[0016] Pour pouvoir être déplacé dans sens de la double flèche F₃, le rouleau 22 est monté sur un chariot 24 équipé de deux crémaillères 25 et 26 disposées verticalement, c'est-à-dire parallèlement à la direction de la double flèche F₃. Le chariot 24 est monté coulissant par rapport à des barres 42 formant l'armature du châssis 41 et qui sont visibles aux figures 5 et 6 où l'habillage du châssis 41 n'est pas représenté. On note sur ces figures que le chariot 24 porte en fait quatre crémaillères, à savoir deux crémaillères 25 et 26 disposées sur le chariot 24 sensiblement au-dessus du rouleau 22 et deux crémaillères 27 et 28 situé de l'autre côté du châssis 41 par rapport au rouleau 22.

[0017] Deux pignons 51 et 52 sont montés sur un arbre 53 qui s'étend parallèlement à l'axe X₂. Les pignons 51 et 52 sont respectivement en prise avec les crémaillères 25 et 27. L'arbre 53 constitue l'arbre de sortie d'un moto-réducteur 61 constitué d'un moteur électrique 62 et d'un réducteur réversible 63 reliés par un renvoi d'angle 64 à 90°.

[0018] De la même manière, deux pignons 54 et 55 sont montés sur un arbre 56 et sont respectivement en prise avec les dentures 26 et 28. L'arbre 56 constitue l'arbre de sortie d'un moto-réducteur 66 comprenant un moteur électrique 67, un réducteur réversible 68 et un renvoi d'angle 69 à 90°.

[0019] Le réducteur 63 ou 68 de chaque moto-réducteur 61 ou 66 supporte le moteur et le renvoi d'angle associés.

[0020] Le réducteur 63 est monté sur un bras de réaction 71 articulé sur le châssis 41 autour de l'axe longitudinal X₅₃ de l'arbre 53, qui forme l'axe de rotation des pignons 51 et 52 et qui est parallèle à l'axe X₂. De la même manière, le réducteur 68 est monté sur un bras de réaction 72 formant support et articulé par rapport au châssis 41 autour de l'axe longitudinal X₅₆ de l'arbre 56, qui forme l'axe de rotation des pignons 54 et 55 et qui est parallèle aux axes X₅₃ et X₂. Les moto-réducteurs 61 et 66 sont supportés par les bras 71 et 72, respectivement à travers les réducteurs 63 et 68.

[0021] Le bras ou support 71 est relié par une bielle en chape 73 à un amortisseur 74. De la même façon, le support articulé 72 est relié par une bielle en chape 75 à un amortisseur 76. En pratique, les amortisseurs 74 et 76 sont montés tête-bêche et fixés en partie supérieure du châssis 41, globalement selon une direction horizontale perpendiculaire à l'axe X₂.

[0022] Les différents moteurs électriques du laminoir 1 sont commandés par une unité électronique 200 représentée de façon schématique uniquement à la figure 2 et reliée au laminoir 1 par un faisceau de câble 201. L'unité 200 coordonne les mouvements des différents moto-réducteurs du laminoir 1, par exemple des moto-réducteurs 61 et 66, pour assurer la translation verticale effective du chariot 24.

[0023] En fonctionnement normal du laminoir 1, les différents moteurs et moto-réducteurs sont commandés par l'unité 200 selon une gamme de laminage préétablie. Ceci a pour effet d'exercer, sur les surfaces 101 à 104 de la pièce 100 à traiter et au moyen des rouleaux de conformation 10, 12, 20 et 22, les efforts de conformation F₁, F₂, F₄ et F₅. En particulier, la mise en rotation des arbres 53 et 56 par les moto-réducteurs 61 et 66 permet d'exercer sur le chariot 24 un effort vertical F₁₀, parallèle aux axes Z₁₀ et Z₁₂, qui est transmis au rouleau 22 pour créer l'effort F₄ et, par réaction du rouleau 20, l'effort F₅ sur les faces 103 et 104.

[0024] Les faces 103 et 104 sont normalement planes et régulières. Il se peut toutefois que ces surfaces présentent une irrégularité en saillie, notamment suite à un arrêt du laminoir. Dans ce cas, lorsque la pièce 100 est entraînée en rotation autour de son axe central Z₁₀₀, la hauteur de la pièce 100 entre les rouleaux 20 et 22 peut augmenter brutalement. Ceci tend à faire remonter le chariot 24 par rapport au châssis 41, en induisant, par un déplacement correspondant des crémaillères 25 à 28, un mouvement de rotation des pignons 51, 52, 54 et 55 dans un sens opposé au couple exercé par les moto-réducteurs 61 et 66. Du fait du caractère réversible des transmissions pignon/crémaillère, le mouvement de rotation inversé des pignons est transmis aux arbres 53 et 56. Ce mouvement inverse tend à faire tourner ces arbres dans un sens opposé à celui imposé par les moto-réducteurs 61 et 66. En d'autres termes, le couple transmis aux arbres 53 et 56 du fait d'une irrégularité en saillie sur l'une des surfaces 103 ou 104 est antagoniste de celui résultant l'action des moteurs 62 et 67. Il en résulte des couples opposés sur les arbres 53 et 56 et sur les arbres des réducteurs 63 et 68. Ces efforts antagonistes sont absorbés du fait du montage des moto-réducteurs 61 et 66 sur les bras de réaction 71 et 72 qui peuvent pivoter respectivement autour des axes X₅₃ et X₅₆. Ce mouvement de pivotement est amorti par les amortisseurs 74 et 76 qui absorbent en fait l'énergie liée à la remontée du chariot 24.

[0025] Comme il ressort plus particulièrement de la figure 4, l'amortisseur 74 comprend une tige 81 solidaire d'un piston 82 monté à l'intérieur d'un corps 83 commun aux deux amortisseurs 74 et 76. La bielle 73 est articulée sur la tige 81, de telle sorte que le pivotement du bras de réaction 71 autour de l'axe X₅₃ par rapport au châssis 41 a pour effet de déplacer le piston 82 à l'intérieur du corps 83, vers la gauche sur la figure 4. Les points d'articulation de la bielle 73 sur le bras 71, d'une part, et sur la tige 81, d'autre part, sont définis de telle sorte que le mouvement de pivotement du bras 71 autour de l'axe X₅₃, qui a lieu dans le sens de la flèche F₆ aux figures 4 et 6, a pour effet de déplacer le piston 81 dans un sens de réduction du volume d'une chambre 84 définie à l'intérieur du corps 83 et dans laquelle est disposé un empilement 85 de rondelles Belleville. L'écrasement de l'empilement de rondelles 85 permet d'amortir le mouvement de pivotement du bras 71 dans le sens de la flèche F₆.

[0026] Dans la chambre 86 du corps 83 définie à l'opposé de la chambre 84 par rapport au piston 82, deux rondelles Belleville 87 sont également disposées, lesquelles permettent d'amortir le retour du bras 71 vers sa position normale lorsque l'effort antagoniste, dû à l'irrégularité de surface de la pièce 100, est pris en charge par les moto-réducteurs 61 et 66.

[0027] Un détecteur de mouvement 91, qui est représenté uniquement à la figure 4 pour la clarté du dessin, est associé à l'amortisseur 74 et relié à une tôle pliée 92 fixée sur la tige 81 et dont le mouvement est traité par le détecteur 91 pour émettre un signal S₁ correspondant, en direction de l'unité 200. Ainsi, lorsque le bras 71 pivote autour de l'axe X₇₁ du fait d'une remontée du chariot 24 due à une irrégularité en saillie sur l'une des surfaces 103 ou 104, le signal S₁ est transmis à l'unité 200 qui peut être programmée pour ralentir alors la vitesse de rotation des rouleaux 10, 12, 20 et 22 jusqu'au retour des bras 71 vers sa position normale qui est également dictée par le détecteur 91.

[0028] La forme du détecteur 91 et de la tôle 92 représentés à la figure 4 est très schématique. En pratique, tout type de détecteur approprié peut être utilisé en conjonction avec l'amortisseur 74, par exemple un détecteur avec règle de mesure, un détecteur à potentiomètre ou un détecteur à effet Hall.

[0029] L'amortisseur 76 présente une structure analogue à celle de l'amortisseur 74 et n'est pas décrit plus en détail. Il est également associé à un détecteur de déplacement non représenté.

[0030] Le mode de commande du déplacement vertical du rouleau 22 est également mis en oeuvre pour le déplacement horizontal du mandrin ou rouleau interne 12. En effet, les barres 14, 15, 18 et 19 sont chacune équipées d'une crémaillère. La crémaillère 125 de la barre 18 est en prise avec un pignon 151 monté sur l'arbre de sortie 153 d'un moto-réducteur 161 comprenant un moteur électrique 162 et un réducteur 163. On note X₁₅₃ l'axe longitudinal de l'arbre 153 qui forme l'axe de rotation du pignon 151. Le moto-réducteur 161 est monté sur un bras de réaction 171 articulé sur la partie principale 31 de la cage 3, autour de l'axe X₁₅₃.

[0031] La crémaillère 127 de la barre 14 est visible à la figure 8, de mêmeque le pignon 154 associé à cette crémaillère. Le pignon 154 est entraîné par un moto-réducteur 166 dont on note 156 l'arbre de sortie. L'axe longitudinal X₁₅₆ de l'arbre 156 forme l'axe de rotation du pignon 154. Le moto-réducteur 166 est monté sur un bras de réaction 172 articulé autour par rapport à la partie 31 autour de l'axe X₁₅₆ qui est vertical. Les bras de réaction 171 et 172 sont respectivement associés à des amortisseurs 174 et 176.

[0032] Les barres 15 et 19 sont également équipées de crémaillères, respectivement 127' et 125', en prise chacune avec un pignon 154' et 151'. Ces pignons sont chacun entraînés par un moto-réducteur 161'ou 166' supporté par un bras de réaction 171', 172' articulé sur la partie principale 31 de la cage 3 autour d'un axe longitudinal X₁₅₃', X₁₅₆' de l'arbre de sortie 153' ou 156' de ces moto-réducteurs qui forment les axes de rotation des pignons 151' et 154'.

[0033] Deux amortisseurs 174' et 176' permettent d'amortir le pivotement des bras 171' et 172', respectivement autour des axes X_153' et X_156'

[0034] L'unité 200 coordonne le fonctionnement des moto-réducteurs 161, 161', 166 et 166' pour assurer la translation horizontale effective du chariot formé des sous-ensembles 13 à 19.

[0035] Les moto-réducteurs 161, 161', 166 et 166' permettent d'exercer, sur les barres 14, 15, 18 et 19 du chariot constitué par les éléments 13 à 19, un effort dirigé vers le rouleau 10, c'est-à-dire à l'opposé de la cage 4, et égal à la somme des efforts de traction T₁ et T₂.

[0036] Cet effort de traction tend à rapprocher le mandrin 12 du rouleau 10 en translation parallèlement à l'axe X₂, ce qui permet d'exercer les efforts de conformation F₁ et F₂ sur les faces 101 et 102 de la pièce 100. En cas d'irrégularité sur l'une de ces surfaces, notamment au début du processus du laminage où l'ébauche est relativement irrégulière, le mandrin 12, la colonne 13 et le plateau 16 peuvent être repoussés temporairement en direction de l'axe central Z₁₀₀ de la pièce 100. Ceci est possible du fait du pivotement d'un ou plusieurs des bras de réaction 171, 171', 172 et 172' autour de leurs axes d'articulation respectifs sur la partie 31. Ce mouvement d'articulation est amorti par les amortisseurs 174, 174', 176 et 176'.

[0037] Comme en ce qui concerne la commande du rouleau 22, ce mouvement de pivotement des bras de réaction 171, 171', 172 et 172' permet d'absorber les couples antagonistes qui s'exercent sur les arbres 153, 153', 156 et 156' d'entraînement des pignons 151, 151', 154 et 154'.

[0038] Le laminoir 1 est également pourvu de bras de centrage 200 et 202 équipés chacun d'un rouleau 220 ou 222 destiné à venir en appui contre la surface 101 de la pièce 100 en cours de laminage. Les éléments 200 et 220 ne sont pas représentés à la figure 2, pour la clarté du dessin.

[0039] Le bras de centrage 200 est déplacé vers l'axe central Z₁₀₀ de la pièce 100 en cours de laminage au moyen d'un moto-réducteur électrique 261 dont l'arbre de sortie 253 est équipée d'un pignon 251 qui engrène sur un autre pignon 281, fixé sur le bras 200. De même, un moto-réducteur 266 a son arbre de sortie 256 équipé d'un pignon 254 qui engrène avec un deuxième pignon 284 fixé sur le bras 202.

[0040] Chaque moto-réducteur 261 ou 266 est monté sur un support 271 ou 272 en forme de bras de réaction articulé sur la partie 31 autour de l'axe longitudinal X₂₅₃ ou X₂₅₆ de l'arbre de sortie 253 ou 256 correspondant à ce moto-réducteur.. Des amortisseurs 274 et 276 analogues à ceux mentionnés pour la commande de la position verticale du rouleau 22, sont utilisés pour amortir les mouvements de pivotement des bras de réaction 271 et 272 autour de leurs axes d'articulation respectifs. Ces mouvements de pivotement peuvent résulter d'irrégularités de la surface 101 et sont absorbés sans dommage pour les pignons 251, 281, 254 et 284 et les moto-réducteurs 261 et 266.

[0041] Il est avantageux en termes d'approvisionnement, de fabrication et de maintenance que les amortisseurs 74, 76, 174, 174', 176, 176', 274 et 276 utilisés pour absorber l'énergie due au pivotement des différents bras de réaction soient identiques. Ceci n'est toutefois pas obligatoire.

[0042] Le pivotement des bras de réaction 171, 171', 172, 172', 271 et 272 peuvent être détectés, comme expliqué au sujet du pivotement des bras de réaction 71 et 72. La détection du pivotement des bras 171, 171', 172, 172', 271 et 272 peut être utilisée, comme expliqué en référence au détecteur 91, pour signaler une irrégularité de surface à l'unité 200 qui peut alors adapter le fonctionnement du laminoir 1.

[0043] En pratique, un détecteur du type du détecteur 91 est associé à chaque bras 171, 171', 172, 172', 271 et 272.

[0044] On peut prévoir que, lorsque le pivotement d'un des bras de réaction a été détecté par l'un des détecteurs, la vitesse de rotation des rouleaux 10, 12, 20 et 22 est diminuée, jusqu'au retour de ce bras de réaction à position normale, ce qui est également détecté le par le détecteur en question.

[0045] En outre, l'unité 200 peut commander les moto-réducteurs qui coopèrent pour l'entraînement d'un même rouleau de façon coordonnée. Par exemple, lorsque le détecteur 91 associé à l'amortisseur 74 a détecté un pivotement du bras 71 autour de l'axe X₅₃, l'unité 200 en est informée grâce au signal S₁. En tenant compte de ce signal, l'unité 200 peut commander le moto-réducteur 66 pour que celui-ci actionne l'arbre 56 de façon à compenser, au niveau des pignons 54 et 55 et des crémaillères 26 et 28, le décalage angulaire qui s'est produit autour de l'axe X₅₃. Ceci permet d'assurer l'équilibre des efforts verticaux exercés sur le chariot 24 par les différents ensembles pignons/crémaillères.

[0046] De la même façon, si l'un des détecteurs associé à l'un des amortisseurs 174, 174', 176 et 176' détecte le pivotement de l'un des bras 171, 171', 172 ou 172', l'unité 200 peut piloter les moto-réducteurs autres que celui supporté par le bras de réaction dont le pivotement a été détecté pour compenser l'éventuel déséquilibre dans l'entraînement du de la colonne 13 ou du plateau 16. Ceci permet d'assurer que le mandrin 12 et le logement 17 sont en permanence correctement alignés et que le chariot 13-19 n'est pas soumis à des efforts susceptibles de le déformer. Cette coordination de l'action des moto-réducteurs est possible du fait que l'on détecte rapidement, grâce aux bras de réaction articulés et aux détecteurs associés, les irrégularités de la pièce à traiter.

[0047] Il ressort des explications qui précèdent que chacun des chariots 13-19 ou 24 de déplacement en translation horizontale ou verticale des rouleaux 12 ou 22 porte quatre crémaillères 25 à 28, 125, 127 ou équivalentes qui coopèrent chacune avec un pignon 51, 52, 54, 55, 151 ou équivalent. Ceci permet de repartir les efforts subits par ces chariots.

[0048] L'invention été représentée lors de sa mise en oeuvre pour le contrôle de la position des rouleaux de conformation 12 et 22. Elle peut n'être mise en oeuvre que pour la commande d'un seul de ces rouleaux de conformation. De même, sa mise en oeuvre pour la commande des bras de centrage 200 et 202 est optionnelle.

[0049] La cage 4 est équipée d'un moto-réducteur 461 qui entraîne un pignon 451 en prise avec une crémaillère 462 qui s'étend sur le châssis principal 2 parallèlement à l'axe X₂. Il est ainsi possible de commander la position de la cage axiale 4 le long de l'axe X₂.

[0050] Le moto-réducteur 461 est supporté par un bras de réaction 471 articulé sur le châssis 41 de la cage 4 autour d'un axe parallèle à l'axe de sortie du moto-réducteur 461.

[0051] L'invention a été décrite avec des moyens d'amortissement constitués par des amortisseurs à piston et empilement de rondelles Belleville. D'autres types d'amortisseurs sont envisageables, notamment des amortisseurs à ressorts hélicoïdaux de compression, des amortisseurs à gaz ou des amortisseurs avec bloc d'élastomère.

Revendications

1. Laminoir circulaire (1) pour la conformation de pièces annulaires (100), ce laminoir comprenant une paire de rouleaux, respectivement interne (12) et externe (10), aptes à façonner (F₁+F₂) les faces radiales interne (102) et externe (101) d'une pièce (100) et une paire de rouleaux coniques, respectivement supérieur (22) et inférieur (20), aptes à façonner (F₃+F₄) les faces frontales (103, 104) de la pièce, ainsi que des moyens (61, 66, 161, 161', 166, 166') de déplacement de certains au moins de ces rouleaux par rapport à un châssis (2, 31, 41) du laminoir, caractérisé :

en ce que les moyens de déplacement d'au moins un (12, 22) des rouleaux comprennent au moins un pignon (51, 52, 54, 55, 151, 151' 154, 154') et au moins une crémaillère (25-28, 125, 125', 127, 127') solidaire d'un organe (24, 13-19) de déplacement du rouleau,

en ce que le pignon est entraîné en rotation par l'arbre de sortie (53, 56, 153, 153' 156, 156') d'un moto-réducteur électrique (61, 66, 161, 161', 166, 166') monté sur un support (71, 72, 171, 171', 172, 172') articulé par rapport au châssis autour de l'axe de rotation (X₅₃, X₅₆, X₁₅₃, X₁₅₃', X₁₅₆, X₁₅₆') du pignon et

en ce que des moyens d'amortissement (74, 76, 174, 174', 176, 176') sont prévus pour amortir le pivotement (F₆) du support autour de son axe d'articulation.

2. Laminoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau conique supérieur (22) est monté sur un chariot (24) déplaçable (F₃) selon une direction verticale (Z₁₀₀) et sur lequel est fixée la crémaillère (25-28), l'ensemble pignon/crémaillère (51, 52, 54, 55 / 25-28) étant apte à exercer sur le chariot un effort vertical (F₁₀) dirigé vers le rouleau conique inférieur (20).

3. Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rouleau interne (12) est monté sur un chariot (13-19) déplaçable selon une direction horizontale (X₂) et sur lequel est fixée la crémaillère (125, 125', 127, 127'), l'ensemble pignon/crémaillère (151/125, 151'/125', 154/127, 154'/127') étant apte à exercer sur le chariot un effort horizontal (T₁+T₂) dirigé vers le rouleau cylindrique externe (10).

4. Laminoir selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le chariot (13-19, 24) porte au moins deux crémaillères (25-28, 125, 125', 127, 127') en prise chacune avec un pignon (51, 52, 54, 55, 151, 151', 154, 154'), chaque pignon étant entraîné en rotation par l'arbre de sortie (53, 56, 153, 153', 156, 156') d'un moto-réducteur électrique dédié (61, 66, 161, 161', 166, 166') monté sur un support indépendant (71, 72, 171, 171', 172, 172') articulé sur le châssis autour de l'axe (X₅₃, X₅₆, X₁₅₃, X₁₅₃', X₁₅₆, X₁₅₆') de rotation du pignon et en ce que des moyens (74, 76, 174, 174', 176, 176') d'amortissement du pivotement de chaque support sont prévus.

5. Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également au moins un rouleau (220, 222) de suivi et de centrage de la surface radiale externe (101) de la pièce (100), en ce que chaque rouleau de centrage est monté sur un bras mobile (200, 202) solidaire d'un premier pignon (281, 284) en prise avec un deuxième pignon (251, 254), en ce que le deuxième pignon est entraîné par l'arbre de sortie (253, 256) d'un moto-réducteur électrique (261, 266) monté sur un support (271, 272) articulé par rapport au châssis (2, 31) autour de l'axe de rotation (X₂₅₃, X₂₅₆) du deuxième pignon (251, 254) et en ce que des moyens d'amortissement (274, 276) sont prévus entre le support (271, 272) et le châssis (31) pour amortir le pivotement du support autour de son axe d'articulation.

6. Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (91, 92) de détection du pivotement du support (71, 72, 171, 171', 172, 172', 271, 272, 471) par rapport au châssis (2, 31, 41), ces moyens étant aptes à fournir à une unité électronique (200) de commande du laminoir (1) un signal (S₁) représentatif de ce pivotement.

7. Laminoir selon les revendications 6, caractérisé en ce que l'unité électronique (200) est apte à piloter deux moto-réducteurs (61, 66, 161, 161', 166, 166') en fonction des signaux (S₁) reçus des moyens de détection (91, 93) de façon à assurer un fonctionnement coordonné des moyens de déplacement d'au moins un (12, 22) des rouleaux.

8. Laminoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (74, 76, 174, 174', 176, 176', 274, 276) comprennent une tige (81) reliée au support (71, 72, 171, 171', 172, 172', 271, 272) et solidaire d'un piston (82) mobile à l'intérieur d'un corps (83) solidaire du châssis (2, 31, 41), en définissant une chambre (84) de volume variable et en ce que cette chambre contient un organe (85) élastiquement déformable par compression.

9. Laminoir selon les revendications 6 et 8, caractérisé en ce que les moyens de détection (91, 92) sont aptes à détecter un déplacement de la tige (81) par rapport au corps (83).

10. Laminoir selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'organe élastiquement déformable est un empilement de rondelles Belleville (85).

Claims

1. A circular rolling mill (1) for the shaping of annular workpieces (100), this rolling mill comprising a pair of rollers, respectively inner (12) and outer (10), capable of working (F₁ + F₂) the radial inner faces (102) and radial outer faces (101) of a workpiece (100) and a pair of conical rollers, respectively upper (22) and lower (20), capable of working (F₃ + F₄) the front faces (103, 104) of the workpiece, and also means (61, 66, 161, 161', 166, 166') for moving at least some of these rollers with respect to a frame (2, 31, 41) of the rolling mill, characterized
in that the means for moving at least one (12, 22) of the rollers comprise at least one pinion (51, 52, 54, 55, 151, 151', 154, 154') and at least one rack (25-28, 125, 125', 127, 127') integral with a member (24, 13-19) for the displacement of the roller,
in that the pinion is entrained in rotation by the output shaft (53, 56, 153, 153', 156, 156') of an electric motor reduction gear (61, 66, 161, 161', 166, 166') mounted on a support (71, 72, 171, 171', 172, 172') articulated with respect to the frame about the rotation axis (X₅₃, X₅₆, X₁₅₃, X₁₅₃', X₁₅₆, X₁₅₆') of the pinion and
in that damping means (74, 76, 174, 174', 176, 176') are provided for damping the pivoting (F₆) of the support about its articulation axis.

2. The rolling mill according to Claim 1, characterized in that the upper conical roller (22) is mounted on a carriage (24) displaceable (F₃) in a vertical direction (Z₁₀₀) and on which the rack (25-28) is fixed, the pinion/rack assembly (51, 52, 54, 55 / 25-28) being capable of exerting on the carriage a vertical force (F₁₀₎ directed towards the lower conical roller (20).

3. The rolling mill according to one of the preceding claims, characterized in that the inner roller (12) is mounted on a carriage (13-19) displaceable in a horizontal direction (X₂) and on which the rack (125, 125', 127, 127') is fixed, the pinion/rack assembly (151/125, 151'/125', 154/127, 154'/127') being capable of exerting on the carriage a horizontal force (T, + T₂) directed towards the outer cylindrical roller (10).

4. The rolling mill according to one of Claims 2 or 3, characterized in that the carriage (13-19, 24) carries at least two racks (25-28, 125, 125', 127, 127') each engaged with a pinion (51, 52, 54, 55, 151, 151', 154, 154'), each pinion being entrained in rotation by the output shaft (53, 56, 153, 153', 156, 156') of a dedicated electric motor reduction gear (61, 66, 161, 161', 166, 166') mounted on an independent support (71, 72, 171, 171', 172, 172') articulated on the frame about the rotation axis (X₅₃, X₅₆, X₁₅₃, X₁₅₃', X₁₅₆, X₁₅₆') of the pinion and in that means (74, 76, 174, 174', 176, 176') are provided for damping the pivoting of each support.

5. The rolling mill according to one of the preceding claims, characterized in that it also comprises at least one roller (220, 222) for tracking and centring the radial outer surface (101) of the workpiece (100), in that each centring roller is mounted on a mobile arm (200, 202) integral with a first pinion (281, 284) engaged with a second pinion (251, 254), in that the second pinion is entrained by the output shaft (253, 256) of an electric motor reduction gear (261, 266) mounted on a support (271, 272) articulated with respect to the frame (2, 31) about the rotation axis (X₂₅₃, X₂₅₆) of the second pinion (251, 254) and in that damping means (274, 276) are provided between the support (271, 272) and the frame (31) for damping the pivoting of the support about its articulation axis.

6. The rolling mill according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means (92, 92) for detecting the pivoting of the support (71, 72, 171, 171', 172, 172', 271, 272, 471) with respect to the frame (2, 31, 41), these means being capable of supplying a signal (S₁), representative of this pivoting, to an electronic control unit (200) of the rolling mill (1).

7. The rolling mill according to Claim 6, characterized in that the electronic unit (200) is capable of controlling two electric motor reduction gears (61, 66, 161, 161', 166, 166') as a function of the signals (S₁) received from the detection means (91, 93) so as to ensure a coordinated functioning of the means for displacement of at least one (12, 22) of the rollers.

8. The rolling mill according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means (74, 76, 174, 174', 176, 176', 274, 276) comprise a rod (81) connected to the support (71, 72, 171, 171', 172, 172', 271, 272) and integral with a piston (82), mobile inside a body (83) which is integral with the frame (2, 31, 41), defining a variable-volume chamber (84) and in that this chamber contains a member (85) which is elastically deformable by compression.

9. The rolling mill according to Claims 6 and 8, characterized in that the detection means (91, 92) are capable of detecting a displacement of the rod (81) with respect to the body (83).

10. The rolling mill according to one of Claims 8 or 9, characterized in that the elastically deformable member is a stack of Belleville washers (85).

Ansprüche

1. Ringwalzwerk (1) zur Formung von ringförmigen Teilen (100), wobei dieses Walzwerk umfasst: ein Walzenpaar, das aus einer inneren (12) und einer äußeren (10) Walze besteht, die geeignet sind, die innere (102) und äußere (101) radiale Fläche eines Teils (100) zu formen (F₁+F₂), und ein Kegelwalzenpaar, das aus einer oberen (22) und unteren (20) Walze besteht, die geeignet sind, die Stirnflächen (103, 104) des Teils zu formen (F₃+F₄), sowie Mittel (61, 66, 161, 161', 166, 166') zum Bewegen wenigstens einiger dieser Walzen relativ zu einem Gestell (2, 31, 41) des Walzwerks, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zum Bewegen wenigstens einer (12, 22) der Walzen mindestens ein Ritzel (51, 52, 54, 55, 151, 151', 154, 154') und mindestens eine Zahnstange (25-28, 125, 125', 127, 127'), die mit einem Glied (24, 13-19) zum Bewegen der Walze fest verbunden ist, umfassen,
dass das Ritzel von der Abtriebswelle (53, 56, 153, 153', 156, 156') eines elektrischen Getriebemotors (61, 66, 161, 161', 166, 166') drehend angetrieben wird, der auf einem Träger (71, 72, 171, 171', 172, 172') montiert ist, der bezüglich des Gestells gelenkig um die Drehachse (X₅₃, X₅₆, X₁₅₃, X₁₅₃', X₁₅₆, X₁₅₆') des Ritzels schwenkbar angebracht ist, und
dass Dämpfungsmittel (74, 76, 174, 174', 176, 176') vorgesehen sind, um die Schwenkung (F₆) des Trägers um seine Gelenkachse zu dämpfen.

2. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Kegelwalze (22) auf einem Schlitten (24) angebracht ist, der in einer vertikalen Richtung (Z₁₀₀) verschiebbar ist und an dem die Zahnstange (25-28) befestigt ist, wobei die Baugruppe Ritzel/Zahnstange (51, 52, 54, 55 / 25-28) geeignet ist, auf den Schlitten eine vertikale Kraft (F₁₀) auszuüben, die zu der unteren Kegelwalze (20) hin gerichtet ist.

3. Walzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Walze (12) auf einem Schlitten (13-19) angebracht ist, der in einer horizontalen Richtung (X₂) verschiebbar ist und an dem die Zahnstange (125, 125', 127, 127') befestigt ist, wobei die Baugruppe Ritzel/Zahnstange (151/125, 151'/125', 154/127, 154'/127') geeignet ist, auf den Schlitten eine horizontale Kraft (T₁+_T2) auszuüben, die zu der äußeren zylindrischen Walze (10) hin gerichtet ist.

4. Walzwerk nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (13-19, 24) mindestens zwei Zahnstangen (25-28, 125, 125', 127, 127') trägt, die jeweils mit einem Ritzel (51, 52, 54, 55, 151, 151', 154, 154') in Eingriff stehen, wobei jedes Ritzel von der Abtriebswelle (53, 56, 153, 153', 156, 156') eines dafür vorgesehenen elektrischen Getriebemotors (61, 66, 161, 161', 166, 166') drehend angetrieben wird, der auf einem unabhängigen Träger (71, 72, 171, 171', 172, 172') montiert ist, der an dem Gestell um die Drehachse (X₅₃, X₅₆, X₁₅₃, X₁₅₃', X₁₅₆, X₁₅₆') des Ritzels schwenkbar angelenkt ist, und dadurch, dass Mittel (74, 76, 174, 174', 176, 176') zur Dämpfung der Schwenkung jedes Trägers vorgesehen sind.

5. Walzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem mindestens eine Nachführungs-und Zentrierwalze (220, 222) für die äußere radiale Fläche (101) des Teils (100) umfasst, dadurch, dass jede Zentrierwalze an einem beweglichen Arm (200, 202) angebracht ist, der mit einem ersten Ritzel (281, 284) fest verbunden ist, das mit einem zweiten Ritzel (251, 254) in Eingriff steht, dadurch, dass das zweite Ritzel von der Abtriebswelle (253, 256) eines elektrischen Getriebemotors (261, 266) angetrieben wird, der auf einem Träger (271, 272) montiert ist, der bezüglich des Gestells (2, 31) gelenkig um die Drehachse (X₂₅₃, X₂₅₆) des zweiten Ritzels (251, 254) schwenkbar angebracht ist, und dadurch, dass Dämpfungsmittel (274, 276) zwischen dem Träger (271, 272) und dem Gestell (31) vorgesehen sind, um die Schwenkung des Trägers um seine Gelenkachse zu dämpfen.

6. Walzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel (91, 92) zur Detektion der Schwenkung des Trägers (71, 72, 171, 171', 172, 172', 271, 272, 471) bezüglich des Gestells (2, 31, 41) umfasst, wobei diese Mittel geeignet sind, einer Elektronikeinheit (200) zur Steuerung des Walzwerks (1) ein Signal (S₁) zu liefern, das für diese Schwenkung repräsentativ ist.

7. Walzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (200) geeignet ist, zwei Getriebemotoren (61, 66, 161, 161', 166, 166') in Abhängigkeit von den Signalen (S₁), die von den Detektionsmitteln (91, 93) empfangen werden, anzusteuern, derart, dass eine koordinierte Funktionsweise der Mittel zum Bewegen wenigstens einer (12, 22) der Walzen sichergestellt wird.

8. Walzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmittel (74, 76, 174, 174', 176, 176', 274, 276) eine Stange (81) umfassen, die mit dem Träger (71, 72, 171, 171', 172, 172', 271, 272) verbunden ist und mit einem Kolben (82) fest verbunden ist, der im Inneren eines mit dem Gestell (2, 31, 41) fest verbundenen Gehäuses (83) beweglich ist, wobei er eine Kammer (84) mit variablem Volumen definiert, und dadurch, dass diese Kammer ein Element (85) enthält, das durch Druck elastisch verformbar ist.

9. Walzwerk nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel (91, 92) geeignet sind, eine Verschiebung der Stange (81) relativ zu dem Gehäuse (83) zu detektieren.

10. Walzwerk nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Element ein Paket von Tellerfedern (85) ist.

Dessins